CN117564952A - 一种砂轮制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种砂轮制备工艺，经过原材料的选择、物料的混合、过筛、装模冷压成型、烧结和修形质检步骤，完成砂轮的制备；本发明通过采用有特定比例的硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡组成的陶瓷结合剂，能够有效的降低烧结的温度，降低生产能好，且该制备而成的陶瓷结合剂化学性能稳定，强度和韧性兼备，与磨料之间的把持强度大；同时，碳纤维改性酚醛树脂作为填充剂，同陶瓷结合剂一起混合烧结，可在砂轮结构中起到占位作用，树脂在烧结后被碳化，在结构中形成空位和气孔，增加了陶瓷结合剂的气孔率，从而使得砂轮容屑和排屑的能力得到增强，锋利度也得到提升。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种砂轮制备工艺。
背景技术
砂轮是磨具中使用范围最为广泛的一种工具，主要对金属或非金属工件的型面进行粗磨、半精磨、精磨以及开槽、切断等处理，在使用时处于高速旋转状态，需要承受较大的冲击力，因此对砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能等均有较高的要求；砂轮主要由磨料和结合剂经压坯、干燥、焙烧制成，磨料的种类多种多样，常见的主要有刚玉、碳化硅、金刚石以及立方氮化硼等，这些磨料都有着良好的硬度以及一定的韧性，而其强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能均取决于结合剂，常见的结合剂为树脂结合剂、陶瓷结合剂、橡胶结合剂以及金属结合剂，各结合剂均有不同的特性，在实际应用中应根据砂轮工件使用条件，选择合适的结合剂，以增强磨料粘结牢固强度，提高磨具强度，改善磨削性能，赋予砂轮良好的使用性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砂轮制备工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种砂轮制备工艺，经过原材料的选择、物料的混合、过筛、装模冷压成型、烧结和修形质检步骤，完成砂轮的制备；具体步骤如下：
(1)原材料的选择：由以下重量份的原料制成：80-160份复合磨料、15-25份碳纤维改性酚醛树脂、2-8份冰晶石、4-10份硫铁矿、1-3份钛白粉、1-3份粘土粉、2-4份云母粉、2-5份氧化镧和6-8份陶瓷结合剂；
(2)物料的混合：将上述重量份的原材料进行充分混合，待用；
(3)过筛：将待用的物料放入振动筛中进行过筛，去除其中结块的物料进行粉碎；
(4)装模冷压成型：将振筛过的物料放入模具中压制成型，出模得胚体；
(5)烧结：将胚体进行烧结处理，胚体先在10-20min内升温至300-360℃，保温3-5小时，再按10-12℃/min升温至1200-1400℃，保温10-12小时后取出，自然冷却，即完成了烧结的工艺；
(6)修形质检：对烧结后的砂轮进行外形的修复与质检，质检合格后进行打包出厂，质检不合格进行剔除处理。
优选的，所述步骤(1)中的复合磨料由金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料组成，所述金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料的混合比为4-8:1-3:1-4:1-3。
优选的，所述步骤(1)中的陶瓷结合剂由硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡组成，所述硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡的混合比为0.2-1:0.1-0.3:1-2:2-8:0.5-0.7:0.2-0.8:1-3:0.1-0.4。
优选的，所述步骤(4)中的压制成型条件为：模具设定温度80-90℃，在45-55MPa条件下保压4-6min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采用有特定比例的硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡组成的陶瓷结合剂，能够有效的降低烧结的温度，降低生产能好，且该制备而成的陶瓷结合剂化学性能稳定，强度和韧性兼备，与磨料之间的把持强度大；同时，碳纤维改性酚醛树脂作为填充剂，同陶瓷结合剂一起混合烧结，可在砂轮结构中起到占位作用，树脂在烧结后被碳化，在结构中形成空位和气孔，增加了陶瓷结合剂的气孔率，从而使得砂轮容屑和排屑的能力得到增强，锋利度也得到提升。
附图说明
图1为本发明的整体工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示为本发明的整体工艺流程图。
实施例1
一种砂轮制备工艺，经过原材料的选择、物料的混合、过筛、装模冷压成型、烧结和修形质检步骤，完成砂轮的制备；具体步骤如下：
(1)原材料的选择：由以下重量份的原料制成：80份复合磨料、15份碳纤维改性酚醛树脂、2份冰晶石、4份硫铁矿、1份钛白粉、1份粘土粉、2份云母粉、2份氧化镧和6份陶瓷结合剂；
复合磨料由金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料组成，所述金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料的混合比为4:1:1:1。
陶瓷结合剂由硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡组成，所述硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡的混合比为0.2:0.1:1:2:0.5:0.2:1:0.1。
(2)物料的混合：将上述重量份的原材料进行充分混合，待用；
(3)过筛：将待用的物料放入振动筛中进行过筛，去除其中结块的物料进行粉碎；
(4)装模冷压成型：将振筛过的物料放入模具中压制成型，压制成型条件为：模具设定温度80℃，在45MPa条件下保压4min，出模得胚体；
(5)烧结：将胚体进行烧结处理，胚体先在10min内升温至300℃，保温3小时，再按10℃/min升温至1200℃，保温10小时后取出，自然冷却，即完成了烧结的工艺；
(6)修形质检：对烧结后的砂轮进行外形的修复与质检，质检合格后进行打包出厂，质检不合格进行剔除处理。
实施例2
一种砂轮制备工艺，经过原材料的选择、物料的混合、过筛、装模冷压成型、烧结和修形质检步骤，完成砂轮的制备；具体步骤如下：
(1)原材料的选择：由以下重量份的原料制成：160份复合磨料、25份碳纤维改性酚醛树脂、8份冰晶石、10份硫铁矿、3份钛白粉、3份粘土粉、4份云母粉、5份氧化镧和8份陶瓷结合剂；
复合磨料由金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料组成，所述金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料的混合比为8:3:4:3。
陶瓷结合剂由硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡组成，所述硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡的混合比为1:0.3:2:8:0.7:0.8:3:0.4。
(2)物料的混合：将上述重量份的原材料进行充分混合，待用；
(3)过筛：将待用的物料放入振动筛中进行过筛，去除其中结块的物料进行粉碎；
(4)装模冷压成型：将振筛过的物料放入模具中压制成型，压制成型条件为：模具设定温度90℃，在55MPa条件下保压6min，出模得胚体；
(5)烧结：将胚体进行烧结处理，胚体先在20min内升温至360℃，保温5小时，再按12℃/min升温至1400℃，保温12小时后取出，自然冷却，即完成了烧结的工艺；
(6)修形质检：对烧结后的砂轮进行外形的修复与质检，质检合格后进行打包出厂，质检不合格进行剔除处理。
实施例3
一种砂轮制备工艺，经过原材料的选择、物料的混合、过筛、装模冷压成型、烧结和修形质检步骤，完成砂轮的制备；具体步骤如下：
(1)原材料的选择：由以下重量份的原料制成：120份复合磨料、20份碳纤维改性酚醛树脂、5份冰晶石、7份硫铁矿、2份钛白粉、2份粘土粉、3份云母粉、3份氧化镧和7份陶瓷结合剂；
复合磨料由金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料组成，所述金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料的混合比为6:2:2.5:2。
陶瓷结合剂由硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡组成，所述硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡的混合比为0.6:0.2:1.5:5:0.6:0.5:2:0.2。
(2)物料的混合：将上述重量份的原材料进行充分混合，待用；
(3)过筛：将待用的物料放入振动筛中进行过筛，去除其中结块的物料进行粉碎；
(4)装模冷压成型：将振筛过的物料放入模具中压制成型，压制成型条件为：模具设定温度85℃，在50MPa条件下保压5min，出模得胚体；
(5)烧结：将胚体进行烧结处理，胚体先在15min内升温至330℃，保温4小时，再按11℃/min升温至1300℃，保温11小时后取出，自然冷却，即完成了烧结的工艺；
(6)修形质检：对烧结后的砂轮进行外形的修复与质检，质检合格后进行打包出厂，质检不合格进行剔除处理。
本发明通过采用质检的方式，去对加工完成的砂轮进行检测，从而大大降低了成品的瑕疵率。
本发明通过采用有特定比例的硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡组成的陶瓷结合剂，能够有效的降低烧结的温度，降低生产能好，且该制备而成的陶瓷结合剂化学性能稳定，强度和韧性兼备，与磨料之间的把持强度大；同时，碳纤维改性酚醛树脂作为填充剂，同陶瓷结合剂一起混合烧结，可在砂轮结构中起到占位作用，树脂在烧结后被碳化，在结构中形成空位和气孔，增加了陶瓷结合剂的气孔率，从而使得砂轮容屑和排屑的能力得到增强，锋利度也得到提升。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种砂轮制备工艺，其特征在于：经过原材料的选择、物料的混合、过筛、装模冷压成型、烧结和修形质检步骤，完成砂轮的制备；具体步骤如下：
(1)原材料的选择：由以下重量份的原料制成：80-160份复合磨料、15-25份碳纤维改性酚醛树脂、2-8份冰晶石、4-10份硫铁矿、1-3份钛白粉、1-3份粘土粉、2-4份云母粉、2-5份氧化镧和6-8份陶瓷结合剂；
(2)物料的混合：将上述重量份的原材料进行充分混合，待用；
(3)过筛：将待用的物料放入振动筛中进行过筛，去除其中结块的物料进行粉碎；
(4)装模冷压成型：将振筛过的物料放入模具中压制成型，出模得胚体；
(5)烧结：将胚体进行烧结处理，胚体先在10-20min内升温至300-360℃，保温3-5小时，再按10-12℃/min升温至1200-1400℃，保温10-12小时后取出，自然冷却，即完成了烧结的工艺；
(6)修形质检：对烧结后的砂轮进行外形的修复与质检，质检合格后进行打包出厂，质检不合格进行剔除处理。
2.根据权利要求1所述的一种砂轮制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的复合磨料由金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料组成，所述金刚玉磨料、白刚玉磨料、碳化硅磨料和铬刚玉磨料的混合比为4-8:1-3:1-4:1-3。
3.根据权利要求1所述的一种砂轮制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的陶瓷结合剂由硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡组成，所述硅酸钠、三氧化二铝、氧化钙、硼砂、氧化镁、氧化硼、氧化钙和硫酸钡的混合比为0.2-1:0.1-0.3:1-2:2-8:0.5-0.7:0.2-0.8:1-3:0.1-0.4。
4.根据权利要求1所述的一种砂轮制备工艺，其特征在于：所述步骤(4)中的压制成型条件为：模具设定温度80-90℃，在45-55MPa条件下保压4-6min。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117821018A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-05 | 淄博市淄川金龙磨料磨具有限公司 | 铬刚玉复合磨料的制备方法 |
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2023
- 2023-12-19 CN CN202311752362.1A patent/CN117564952A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117821018A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-05 | 淄博市淄川金龙磨料磨具有限公司 | 铬刚玉复合磨料的制备方法 |
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